[发明专利]一种在泡沫镍上的N-NiZnCu LDH/rGO纳米片阵列材料的制备方法和应用

摘要

本发明通过水热和煅烧反应合成了一种生长在镍泡沫上低析氢电位的双功能催化剂N‑NiZnCu LDH/rGO纳米片，并分析了该材料的形貌、结构和电化学性能。实验表明，阳极和阴极都使用泡沫镍上N‑NiZnCu LDH/rGO的电解槽，在10mA·cm‑2的电流密度下，UOR，AOR和HzOR的槽电压分别为1.305V，0.489V和0.010V，均比贵金属电解槽Pt/C||IrO2的电位低，并且在3000次循环后其电流密度基本保持不变，稳定性好。另外，对比一些近年的析氢材料的电位，相同电流密度下N‑NiZnCu LDH/rGO的电位依然是很低的。因此，本发明的纳米片材料作为双功能催化剂具有很大潜力。

主权项

1.一种在泡沫镍上的N‑NiZnCu LDH/rGO纳米片阵列材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)泡沫镍(NF)预处理依次采用稀盐酸、丙酮、超纯水和乙醇将裁剪好的泡沫镍片进行超声清洗，真空干燥后备用；(2)泡沫镍上NiZnCu LDH/rGO纳米片阵列的合成按配比将六水合氯化镍(NiCl₂·6H₂O)、氯化锌(ZnCl₂)、二水合氯化铜(CuCl₂·2H₂O)和尿素依次加入到超纯水中搅拌均匀，继续添加氧化石墨烯(GO)后进行超声分散形成均匀混合反应液，然后将所述反应液转移至反应釜中，将步骤(1)预处理好的泡沫镍片浸入到反应液中，密封反应釜，再将反应釜的反应温度升温到100～150℃恒温反应10～15h，反应结束后，冷却至室温，将产物用超纯水和乙醇交替洗涤多次后真空干燥，获得所述的NiZnCu LDH/rGO纳米片阵列；(3)泡沫镍上N‑NiZnCu LDH/rGO纳米片阵列的合成将步骤(2)制得的NiZnCu LDH/rGO纳米片阵列置于陶瓷坩埚中，再将坩埚放入管式炉中，在氨气氛围下，将管式炉的温度从室温升至300～400℃并恒温煅烧1～3h，最后自然冷却至室温，得到所述的N‑NiZnCu LDH/rGO纳米片阵列材料。